单片机中断系统解析：中断响应与处理

"本文档主要介绍了单片机中断系统的基本概念、应用场合、中断响应条件以及中断响应过程，并涉及了中断源、中断请求、中断服务子程序等关键概念。同时，讨论了中断技术的优势，如分时操作、实时处理和故障处理。此外，还提到了外部中断0的硬件连接方式和中断控制寄存器TCON和IE的使用。" 在单片机系统中，中断是一种重要的机制，它允许CPU在执行当前任务时，因外部或内部事件的发生而暂停当前任务，转而处理这些事件，处理完成后，再返回原先的任务继续执行。中断响应条件主要包括三个： 1. 中断源有请求：这意味着中断请求标志位被设置为“1”，表明有中断事件发生。例如，在89S51单片机中，如果外部中断0（INT0）发生，相应的中断请求标志位IE0会被置位。 2. 中断允许寄存器IE中的相应位为“1”。IE寄存器用于开启或关闭不同类型的中断，当其中的某一位为1时，表示对应中断被允许。 3. CPU中断开放，即全局中断允许位EA（EXTERNAL INTERRUPT ENABLE）被设置为1。如果EA=0，即使其他条件满足，CPU也不会响应中断。 中断响应过程包括以下几个步骤： 1. 屏蔽同级或低级的中断请求：CPU会检查并阻止相同级别或级别更低的中断请求，以确保当前中断得到优先处理。 2. 把断点地址：CPU保存当前执行指令的地址，以便中断处理结束后能够返回继续执行。 3. 转向中断服务子程序：CPU根据中断向量表找到中断服务子程序的入口地址，并开始执行中断服务程序。 4. 清除中断标志位（除了TI和RI）：大多数中断标志位在进入中断服务子程序时会被自动清除，但串行口中断TI和RI通常需要在服务子程序中手动清除。 中断技术在实际应用中非常广泛，例如在四人抢答器的设计中，单片机通过中断处理抢答事件。中断使得CPU能够快速响应外部事件，如按钮按下，及时进行蜂鸣器提示和显示选手编号。中断技术具有以下优点： 1. 分时操作：CPU可以在短时间内快速切换，处理多个外设请求，仿佛同时与它们交互。 2. 实时处理：对于突发事件，如按键按下，中断可以确保CPU立即响应。 3. 故障处理：中断可以用于处理异常情况，如电源掉电、存储错误或运算溢出。 在硬件连接方面，89S51单片机的INT0引脚用于检测外部中断0，当检测到高电平到低电平的负跳变或持续的低电平时，会触发中断请求。 中断控制寄存器TCON和IE则用来管理中断。TCON用于控制定时器/计数器的中断标志和启动/停止，而IE用于全局中断允许和各个中断的开启或关闭。例如，IE0控制外部中断0的请求标志，当外部中断0发生时，需要检查IE0是否被置位，以确定是否允许中断。 中断是单片机系统中不可或缺的一部分，它使得系统能够灵活、高效地处理多种并发任务，提高系统的实时性和可靠性。